РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
«УТВЕРЖДАЮ»:
Проректор по учебной работе
________________ /Волосникова Л.М./
__________ _____________ 2013г.
ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ БИОХИМИЯ МЛЕКОПИТАЮЩИХ
Учебно-методический комплекс
Рабочая программа для студентов специальности 020200.62
«Биология»; очная форма обучения
«ПОДГОТОВЛЕНО К ИЗДАНИЮ»:
Автор работы ________________/Фролова О.В./
« »
2013 г.
Рассмотрено на заседании кафедры анатомии и физиологии человека и
животных,
«____»__________2013г., протокол
№1.
Соответствует
требованиям к содержанию, структуре и оформлению.
«РЕКОМЕНДОВАНО К ЭЛЕКТРОННОМУ ИЗДАНИЮ»:
Объем ___ стр.
Зав.кафедрой ____________________/Соловьев В.С./
«
»
2013 г.
Рассмотрено на заседании УМК Института биологии
протокол №2 от 31.10.2013 г. Соответствует ГОС ВПО и учебному плану
образовательной программы.
«СОГЛАСОВАНО»:
Председатель УМК ___________________/Мелентьева А.А./
«
»
2013 г.
«СОГЛАСОВАНО»:
Заведующий библиотекой биологической литературы Института биологии
«
»
2013 г.
____________________/Киприна Н.И./
«СОГЛАСОВАНО»:
Зав. методическим отделом УМУ_____________/Фарафонова И.А./
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
КАФЕДРА АНАТОМИИ И ФИЗИОЛОГИИ ЧЕЛОВЕКА И ЖИВОТНЫХ
О. В. Фролова
ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ БИОХИМИЯ МЛЕКОПИТАЮЩИХ
Учебно-методический комплекс
для студентов специальности 020200.62
«Биология»; очная форма обучения
Тюмень
2013
О. В. Фролова. Функциональная биохимия млекопитающих: Учебнометодический комплекс. Рабочая программа для студентов направления
подготовки 020200.62 «Биология». Тюмень, 2013 г., 20 с.
Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями ГОС
ВПО.
Рабочая программа дисциплины опубликована на сайте ТюмГУ:
Функциональная биохимия млекопитающих [электронный ресурс] / Режим
доступа: http://www.umk.utmn.ru., свободный.
Рекомендовано к электронному изданию кафедрой анатомии и
физиологии человека и животных и учебно-методической комиссией
Института биологии. Утверждено проректором по учебной работе
Тюменского государственного университета.
ОТВЕТСТВЕННЫЙ РЕДАКТОР: В. С. Соловьев, заведующий кафедрой
анатомии и физиологии человека и животных, д.м.н., профессор кафедрой
(согласно Инструкции о порядке утверждения УМКД ООП ГОУ ВПО «Тюменский государственный
университет», утвержденной приказом ректора от 02.07.2008 №618)
© ГОУ ВПО Тюменский государственный университет, 2013.
© О. В. Фролова, 2013.
1. Пояснительная записка:
1.1.Цели и задачи дисциплины
Целью
курса
является
формирование
у
студентов
представлений о биохимических, физиологических, патологических и клинических аспектах
метаболизма млекопитающих, как на клеточном, тканевом, органном так и организменном
уровнях.
Задачи курса:
1. Ознакомление студентов с историческим развитием лабораторной
диагностики метаболических процессов.
2. Изучение биохимических, физиологических, патологических и клинических аспектов
метаболизма организма человека как на клеточном, тканевом, органном так и организменном
уровнях.
3.
Изучаются теоретические основы, методические подходы и принципы
лабораторной диагностики как комплекса знаний необходимых для компетентной оценки
состояния здоровья отдельно взятого субъекта
2. Тематический план.
Таблица 1
того количество
баллов
Самостоятель
ная работа
Тема
Виды учебной работы
и самостоятельная
работа, в час.
Лекции
п/п
недели семестра
№
Итого часов по теме
Тематический план
1
2
Модуль 1
3
4
6
7
8
1.1.
Функциональная
биохимия
млекопитающих, как раздел частной
биохимии.
Структура и функции белков организма
млекопитающих. Метаболизм белков и
аминокислот
млекопитающих.
Нарушения белкового и азотистого
обмена.
Углеводы организма млекопитающих.
Метаболизм углеводов млекопитающих.
Нарушения метаболизма углеводов.
1
2
1
3
0-6
3
2
2
4
0-6
5
2
2
4
0-16
6
5
11
0-28
2
2
4
0-6
2
2
4
0-11
2
2
4
0-16
1.2
1.3
Всего
Модуль 2
2.1.
2.2
2.3
Липиды
организма
млекоптающих. 7
Метаболизм липидов млекопитающих.
Нарушения липидного обмена.
Промежуточный обмен. Биоэнергетика. 9
Нарушения
промежуточного
метаболизма.
Система
«перекисного
окисления 11
липидов» - антиоксидантная защита
организма.
Всего
6
6
12
0-33
2
2
2
6
18
2
2
1
5
16
4
4
3
11
34
0-6
0-17
0-16
0-39
0 - 100
Модуль 3
Пигментный обмен.
Водно-электролитный обмен.
Кислотно-основное состояние (КОС).
3.1
3.2
3.3
13
15
15
Всего
Итого (часов, баллов):
Таблица 2
Виды и формы оценочных средств в период текущего контроля
Итого
кол-во баллов
Тест
Реферат
Контрольная
работа
Письменные работы
коллоквиум
№ темы
Устный опрос
0-6
0-5
0-11
Модуль 1
1.1
0-6
0-6
1.2
0-6
0-6
1.3
0-6
0-5
0-5
0-16
Всего
Модуль 2
0-28
2.1
0-6
0-6
2.2
0-6
0-5
2.3
0-6
0-5
0-11
0-5
0-16
Всего
Модуль 3
0-33
3.1
0-6
3.2
3.3
Всего
Итого
0-6
0-6
0-6
0-11
0-5
0-17
0-16
0-39
0-100
0-5
Таблица 3
Планирование самостоятельной работы студентов
№
Модули и темы
Виды СРС
обязательные
дополнительные
Неделя
семестра
Объем
часов
Кол-во
баллов
1
1
0-6
3
2
0-6
Модуль 1
1.1
1.2
Функциональная
биохимия
млекопитающих,
как
раздел
частной биохимии.
Структура и функции белков
млекопитающих. Метаболизм
белков
и
аминокислот
Подготовка к
промежуточному
тестированию по
теме.
Подготовка к
промежуточному
тестированию по
Углубление и
систематизация
полученных знаний
с использованием
основной и
дополнительной
литературы
Углубление и
систематизация
полученных знаний
млекопитающих. Нарушения
белкового
и
азотистого
обмена.
1.3.
Углеводы
организма
млекопитающих. Метаболизм
углеводов млекопитающих.
Нарушения
метаболизма
углеводов.
теме.
Знакомство с
содержанием
электронных
источников (по
теме).
Подготовка к
промежуточному
тестированию по
теме, подготовка
к семинару по
теме.
Знакомство с
содержанием
электронных
источников (по
теме),
подготовка
реферата по теме
с использованием
основной и
дополнительной
литературы
Углубление
и
систематизация
полученных знаний
с
использованием
основной
и
дополнительной
литературы
2
0 – 16
5
0 - 28
7
2
0–6
9
2
0 – 11
11
2
0 – 16
6
0 -33
5
Всего по модулю 1:
Модуль 2
2.1
Липиды
организма
млекопитающих. Метаболизм
млекопитающих. Нарушения
липидного обмена.
2.2
2.3.
Промежуточный
обмен.
Биоэнергетика.
Нарушения
промежуточного
метаболизма.
Система
«перекисного
окисления
липидов»
антиоксидантная
защита
организма.
Всего по модулю 2:
Модуль 3
3.1
Пигментный обмен.
3.2
Водно-электролитный обмен.
3.3.
Кислотно-основное состояние
Подготовка к
собеседованию.
Подготовка к
промежуточному
тестированию по
теме.
Самостоятельное
изучение темы с
использованием
основной
литературы.
Подготовка к
промежуточному
тестированию по
теме, подготовка
к семинару по
теме.
Знакомство с
содержанием
электронных
источников (по
теме).
Подготовка к
промежуточному
тестированию по
теме.
Знакомство с
содержанием
электронных
источников (по
теме).
Подготовка к
промежуточному
тестированию по
теме,
подготовка
реферата по
теме.
Самостоятельное
Углубление
и
систематизация
полученных знаний
с
использованием
основной
и
дополнительной
литературы
Углубление
и
систематизация
полученных знаний
с
использованием
основной
и
дополнительной
литературы
Углубление
и
систематизация
полученных знаний
с
использованием
основной
и
дополнительной
литературы
Углубление и
систематизация
полученных знаний
с использованием
основной и
дополнительной
литературы
13
2
0–6
Углубление
и
систематизация
полученных знаний
с
использованием
основной
и
дополнительной
литературы
Углубление
и
15
2
0 – 17
15
1
0 - 16
(КОС).
Всего по модулю 3:
ИТОГО:
изучение темы с
использованием
основной
литературы.
Подготовка
к
промежуточному
тестированию по
теме
систематизация
полученных знаний
с
использованием
основной
и
дополнительной
литературы
Подготовка
презентаций по теме
рефератов
5
16
0 - 39
0 - 100
Содержание дисциплины
Тема 1. Функциональная биохимия млекопитающих, как раздел частной
биохимии. Здоровье с биохимической точки зрения. Биохимия, питание, профилактика и
лечение. Биохимия и болезни. Основные факторы, провоцирующие развитие болезней.
Вклад биохимических исследований в диагностику и лечение заболеваний. Взаимосвязь
биохимии и других наук (физиология, генетика, иммунология, фармакология, фармация,
токсикология, патофизиология, зоология, ботаника).
3.
Тема 2. Структура и функции белков млекопитающих. Метаболизм белков и
аминокислот. Нарушения белкового и азотистого обмена. Общие сведения о
структуре, физико-химических свойствах аминокислот. Свойства индивидуальных
аминокислот. Методы разделения, очистки, количественные и качественные исследования
аминокислот. Биомедицинское значение аминокислот. Структура пептидов. Особенности
пептидной связи. Физико-химические свойства пептидов. Методы разделения пептидов.
Определение аминокислотной последовательности и первичной структуры пептидов.
Биомедицинское значение пептидов. Физиологически активные пептиды. Классификация
белков на основе их растворимости, форм молекул, функций, физических свойств и
трехмерной структуры. Уровни структурной организации белка. Упорядоченные и
неупорядоченные конформации полипептидов. Химические связи, ответственные за
формирование структуры белка. Методы определения первичной, вторичной, третичной и
четвертичной структур. Биомедицинское значение полипептидов. Биологическое
значение. Миоглобин, Биологические функции и структурная организация миоглобина.
Гем. Кинетика оксигенирования миоглобина. Гемоглобин. Биологические функции
гемоглобина. Структурная организация молекулы гемоглобина. Аллостерические
свойства гемоглобина. Индивидуальные формы гемоглобинов. Кинетика оксигенирования
гемоглобина.
Конформационные
изменения
гемоглобина,
сопровождающие
оксигенирование. Транспорт двуокиси углерода. Эффект Бора и его молекулярная основа.
Регуляция
функционирования
гемоглобина
2,3-дифосфоглицератом
(2,3-ДФГ).
Мутантные формы гемоглобина человека. Гемоглобин при серповидноклеточной анемии
и талассемии. Общие сведения о белковых катализаторах биохимических реакций.
Биомедицинское значение ферментов. Классификация ферментов и номенклатура
Международного биохимического союза. Структурная организация молекул фермента
(холофермент, кофермент, простетическая группа, апофермент, активный и
аллостерический центры). Коферменты как косубстраты. Роль коферментов как
переносчиков функциональных групп. Коферменты - производные витаминов группы В и
АМФ. Специфичность ферментов (оптическая и группоспецифичность). Количественное
определение активности ферментов. Методы выделения и очистки ферментов.
Внутриклеточное распределение ферментов. Изоферменты. Ферменты в клинической
диагностике. Диагностическое и прогностическое значение специфических ферментов.
Заменимые и незаменимые аминокислоты. Пищевая ценность аминокислот.
Биомедицинское значение метаболизма аминокислот. Биосинтез заменимых аминокислот.
Основные ферменты биосинтеза заменимых аминокислот (глутаматдегидрогеназа,
глутаминсинтетаза, трансаминаза). Биосинтез незаменимых аминокислот. Катаболизм
азота аминокислот. Биомедицинское значение метаболистического превращения аммиака
в мочевину. Способы выведения из организма азота у разных групп животных. Биосинтез
мочевины в организме человека. Переаминирование. Окислительное дезаминирование.
Образование и транспорт аммиака. Цикл мочевины и его метаболистические нарушения.
Обмен аминокислотами между органами в постабсорбтивном состоянии и после приема
пищи. Катаболизм углеродного скелета аминокислот. Биомедицинское значение и
метаболистические нарушения катаболизма углеродного скелета аминокислот.
Аминокислоты, образующие в результате катаболизма оксалоацетат, а-кетоглутарат,
пируват, ацетил-СоА, сукцинил-СоА. Биологически активные метаболиты аминокислот и
их биомедицинское значение. Глицин (гем, пурины, глициновые конъюгаты, креатин).
Аланин (кофермент А, аланилдипептиды). Серин (сфингозин, пурины, пиримидины).
Гистидин (эрготионин, карнозин, ансерин). Триптофан (серотонин, мелатонин, индольные
производные). Тирозин (адреналин, норадреналин, ДОФА, гормоны щитовидной железы).
Меланин. Креатин и креатинин. Биомедицинское значение порфиринов. Структура
порфиринов. Металлопорфирины (гемоглобины, миоглобины, цитохромы, каталазы).
Порфирин. Клиническое определение порфиринов. Катаболизм гема: образование
желчных пигментов. Поглощение билирубина печенью. Конъюгация билирубина.
Секреция
билирубина
в
желчь.
Метаболизм
билирубина
в
кишечнике.
Гипербилирубизация (неконъюгированная и конъюгированная).
Тема 3. Углеводы организма млекопитающих. Метаболизм углеводов
млекопитающих. Нарушения метаболизма углеводов. Физиологически важные
углеводы и их биомедицинское значение. Общие сведения о структуре и изомерии
углеводов. Классификация углеводов. Производные моносахаридов (гликозиды,
деэоксисахара, аминосахара). Дисахариды. Полисахариды. Сиаловая кислота.
Нейраминовая кислота. Лектины. Гликолитический путь катаболизма углеводов и его
биомедицинское значение 2,3-бифосфоглицератный цикл в эритроцитах. Окисление
пирувата до ацил-СоА. Клинические аспекты метаболизма пирувата. Биомедицинское
значение глюконеогенеза. Пентозофосфатный путь или гексозомонофосфатный шунт.
Биомедицинское значение и клинические аспекты нарушений цикла. Гликоген - форма
запасания углеводов у животных. Биомедицинское значение гликогена. Гликогенез.
Гликогенолиз. Ферменты, контролирующие метаболизм гликогена (гликогенфосфорилаза
и гликогенсинтетаза). Гликогенозы. Регуляция метаболизма углеводов на клеточном и
ферментативном уровне. Регуляция гликолиза, глюконеогенеза и пентозофосфатного пути
(индукция и репрессия синтеза ферментов; ковалентная модификация; аллостерическая
модификация; роль фруктозо-2,6-бифосфата). Регуляция уровня глюкозы в крови
(глюкокиназа, инсулин. Гормоны передней доли гипофиза, глюкокартикоиды, адреналин,
глюкагон). Источники глюкозы. Концентрация глюкозы в крови. Почечный порог для
глюкозы, глюкозурия.
Тема 4 Липиды организма млекопитающих. Метаболизм липидов
млекопитающих. Нарушения липидного обмена. Биомедицинское значение липидов.
Классификация
липидов.
Жирные
кислоты.
Эйкозаноиды
(простагландины,
простациклины, тромбоксаны, лейкотриены). Физиологически важные свойства жирных
кислот. Триацилглицеролы. Фосфолипиды. Гликосфинголипиды. Стероиды. Холестерол.
Перекисное окисление липидов. Антиоксиданты. Биомедицинское значение обмена
липидов в организме человека. Липиды плазмы крови и липопротеины. Метаболизм
липопротеинов плазмы крови. Свободные жирные кислоты плазмы крови. Образование и
катаболизм хиломикронов и липоротеинов очень низкой плотности. Метаболизм
липопротеинов низкой плотности. Метаболизм липопротеинов высокой плотности. Роль
печени в транспорте и метаболизме липидов. Жировое перерождение печени. Алкоголизм
и его влияние на функциональное состояние печени. Метаболистические превращения в
жировой ткани и мобилизация жиров. Роль гормонов в мобилизации жиров. Роль бурой
жировой ткани в термогенезе. Биомедицинское значение холестерола. Биосинтез
холестерола в организме человека. Транспорт холестерола. Баланс холестерола в тканях.
Выведение холестерола из организма человека и образование солей желчных кислот.
Клинические аспекты гиперхолестеролемии, гипо- и гиперлипопротеинемии.
Тема 5. Промежуточный обмен. Биоэнергетика. Нарушения промежуточного
метаболизма. Общие представления об обмене веществ. Основные метаболистические
пути. Биомедицинское значение особенностей промежуточного обмена. Общая схема
метаболизма углеводов, липидов и аминокислот. Локализация метаболистических путей.
Промежуточный метаболизм на уровне тканей и органов. Промежуточный метаболизм на
субклеточном уровне. Клинические аспекты нарушений промежуточного обмена.
Тема 6. Система «перекисного окисления липидов» - антиоксидантная защита
организма. Спектрофотометрическое определение содержания диеновых конъюгатов
(ацилгидроперекисей) и диенкетонов (по методу Блошера). Определение содержания
ТБК-активных веществ (малонового диальдегида) в эритроцитах. Определение уровня αтокоферола.
Определение
осмотической
стойкости
эритроцитов.
Клиникодиагностическое значение оценки системы ПОЛ и антиоксидантной защиты для оценки
резистентности организма человека к провоцирующим факторам.
Тема 7. Пигментный обмен. Определение содержания билирубина и его фракций
колориметрическим методом (по методу Йендрашика-Клеггорна-Грофа). Определение
присутствия в плазме крови уробилиноидов, порфиринов и их предшественников.
Клинико-диагностическое значение определения показателей пигментного обмена для
диагностики и лечения заболеваний гепатобилинарной системы.
Тема 8. Водно-электролитный обмен. Исследование содержания калия и натрия
методом пламенной фотометрии. Определение концентрации общего кальция
фотометрическим методом, основанным на реакции с глиоксаль-бис-(2-оксианилом).
Определение содержания магния по цветной реакции с титановым желтым. Определение
содержания
ионов
хлора
меркуриметрическим
методом
с
индикатором
дифенилкарбазоном. Определение содержания неорганического фосфора по
восстановлению фосфорномолибденовой кислоты. Батофенантролиновый метод
определения содержания железа в сыворотке крови. Определение общей (ОЖСС) и
ненасыщенной (НЖСС) железосвязывающей способности сыворотки крови. Определение
содержания ферритина. Определение содержания меди (по методу Шмидта) Клиникодиагностическое значение определения содержания электролитов, химических элементов
и ОЖСС сыворотки (плазмы) крови для диагностики заболеваний и оценки
эффективности их лечения.
Тема 9. Кислотно-основное состояние (КОС). Показатели КОС. Основные
причины формирования нарушения КОС.
4.
Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов.
Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной
аттестации по итогам освоения дисциплины.
Таблица 4
Осуществляемые студентами виды самостоятельных работ при изучении дисциплины и
контроль за их выполнением
№
Вид
Деятельность студентов в
Способ оценки
Кол-во
п/п
самостоятельной
ходе выполнения данного
баллов
работы
вида самостоятельной
работы
1
Углубление и
По
основным
темам
Тест,
0-5
систематизация
полученных
знаний с
использованием
основной и
дополнительной
литературы
Подготовка к
промежуточному
тестированию по
теме и
контрольной
работе
2
3
дисциплины предполагается
контрольная
проводить промежуточное
работа
тестирование
и
коллоквиумы, к которым
студенты
готовятся
самостоятельно
с
использованием основной и
дополнительной литературы,
а также конспектов лекций.
Примеры тестовых заданий и
примерных
вариантов
контрольных
работ
приведены далее в рабочей
программе
Подготовка
к По
мере
освоения Собеседование
коллоквиуму;
лекционного
материала Семинар-диалог
собеседованию;
проводится
контроль
Семинарсеминару
– теоретических
знаний
дискусссия
диалогу;
студентов по определенным
семинарутемам
дисциплины,
дискуссии
представленным в разделе
тематическое планирование.
Студенты
самостоятельно
готовятся к собеседованию с
использованием материалов
лекций,
основной
и
дополнительной литературы.
Подготовка
Студенты
самостоятельно
Реферат
электронных
готовят
при
помощи Мультимедийное
слайдов по теме соответствующего
сопровождение
рефератов
программного обеспечения
слайды для более полного
освещения выбранной темы
рефератов
0-6
0 – 11
Тестовые задания
1. Перечислите 5 и более химических элементов, входящих в состав плазмы крови
человека и определяемых клиническими биохимическими лабораторными
методами.
2. Биохимические показатели крови, имеющие отличные значения клинических норм
для мужчин и женщин
1. алкоголь этиловый
2. аполипопротеины А1, А2, и В
3. лютеинизирующий гормон
4. магний
5. медь
3. Сопоставить раздел клинической лабораторной диагностики и объект
исследования
1.клиническая химия
А. концентрация химических веществ и
молекул,
определение
активности
ферментов
2.клиническая гематология
3.общеклинические исследования
4. иммунологические исследования
Б. ликвор, грудное молоко, сперма,
волосы, кал, моча, синовиальная
жидкость
В. форменные элементы крови, сдвиги в
их содержании
Г. Ig, CD-фракции клеток
4. Потребность в пищевом белке для взрослого здорового человека составляет
1. 0,9 мг на 1 кг веса тела
2. 0,9 г на 1 кг веса тела
3. более 2 гр на 1 кг веса тела
4. 0,7 гр на 1 кг веса тела
5. около 500 г в сутки
5. К числу заменимых аминокислот относятся
1. глицин
2. пролин
3. серин
4. лизин
5. треонин
6. Пепсин (протеолитический фермент ЖКТ) относится к
1. Кл. Гидролазы, подкл. Пептид-гидролазы; подподкл. Пептидазы
2. Кл. Гидролазы, подкл. Пептид-гидролазы; подподкл. Протеиназы
3. Кл. Гидролазы, подкл. Пептид-гидролазы; подподкл. Экопептидазы
7. Катепсины (протеолитические ферменты) относятся к
1. Кл. Гидролазы, подкл. Пептид-гидролазы; подподкл. Пептидазы
2. Кл. Гидролазы, подкл. Пептид-гидролазы; подподкл. Протеиназы
3. Кл. Гидролазы, подкл. Пептид-гидролазы; подподкл. Экопептидазы
8. Чем вызвана индукция фенилаланинаминотрансферазы при нарушении
катаболизма фенилаланина (фенилкетонурия) и каковы последствия усиления
активности этого фермента?
9. Фермент-маркер рака предстательной железы
1. щелочная фосфатаза
2. аланинаминотрансфераза
3. кислая фосфатаза
4. α – амилаза
5. γ - глютамилтранспептидаза
10. Изоформа фермента креатинкиназа (кардиоспецифический фермент)
1. ММ (мышечная)
2. ВВ (мозговая)
3. МВ (гибридная)
Вопросы к коллоквиумам
Тема 1. Биомолекулы и биохимические методы исследований биомолекул.
Элементарный состав и основные классы природных биомолекул организма человека.
Общий план строения клетки (гепатоцит). Субклеточное фракционирование
специфических органелл, экстракция, гомогенизация, центрифугирование). Основные
методы разделения и очистки биомолекул. Методы определения структуры биомолекул.
Методы и принципы изучения функций и метаболизма биомолекул.'
Тема 2. Исследование белкового обмена. Определение общего белка в сыворотке
(плазме) крови биуретовым методом (метод Кингслея – Вейксельбаума). Определение
содержание альбумина крови реакцией с бромкрезоловым зеленым. Электрофоретическое
разделение белков плазмы (сыворотки) крови на ацетатцеллюлозе. Определение
содержания С-реактивного белка. Определение содержания в крови Т-трепонина.
Определение содержания миоглобина. Клинико-диагностическое значение исследования
белкового спектра крови. Интерпретация сдвигов показателей, причины и факторы,
обуславливающие их изменения.
Тема 3. Исследование углеводного обмена. Определение концентрации глюкозы.
Определение содержания фруктозы. Тесты толерантности к углеводам. Определение
содержания в крови гликопротеинов (гексозы). Определение уровня серогликоидов в
сыворотке крови. Определение уровня гемоглобина в сыворотке крови. Определение
уровня гаптоглобина. Определение активности церулоплазмина. Определение содержания
фибриногена. Определение концентрации фруктоазамина. Определение уровня
пировиноградной и молочной кислот (методом Умбрайта). Клинико-диагностическое
значение определения содержания углеводов, гликозилированных белков и липидов,
метаболитов углеводного обмена в диагностике заболеваний и эффективности их лечения.
Тема 4. Исследование липидного обмена. Определение уровня общих липидов в
сыворотке крови по цветной реакции с сульфофосфованилиновым реактивом.
Определение содержания общего холестерола в сыворотке крови (по методу Илька).
Непрямой (по методу Златкиса-Зака) и прямой (по методу Либермана-Бурхардта) метод
определения свободного и эстерифицированного холестерола. Определение уровня общих
фосфолипидов по содержанию липидного фосфора. Определение содержания
триацилглицеридов
колориметрическим
методом.
Методы
фракционирования
липопротеинов плазмы крови. Электрофорез липопротеинов в агарозном геле. Клиникодиагностическое значение определения липидного предела плазмы крови.
Тема 5. Методология установления содержания метаболитов и активности
ферментов биологических жидкостей. Оптические методы количественного анализа
(абсорбционная фотометрия, нефелометрия, турбидиметрия, флюориметрия, пламенная
фотометрия, иммуноферментный анализ, ПЦР – технология, РИА, ИРМА, электрофорез,
хроматография). Оценка результатов по калибровочной кривой (построение и проверка
простой калибровочной кривой; расчет результатов по градуированной кривой; расчет
результатов по формуле в условных единицах).
Тема 6. Определение активности ферментов. Определение активности альдолаз
(фруктозо-1,6-дифосфатальдолазы,
фруктозо-1-фосфатальдолазы).
Определение
активности аминотрансфераз по методу Райтмана – Френкеля. Определение активности
щелочной фосфатазы (по методу Боссено, Лоури и Броку) и кислой фосфатазы (по методу
Бодански). Определение активности α-амилазы методом Каравея. Определение общей
активности лактатдегидрогеназы (по методу Севелу и Товареку). Определение активности
глутаматдегидрогеназы. Определение активности креатинкиназы. Определение
активности панкреатической липазы (по методу Гольдштейна и Рою). Определение
активности холинэстераз. Определение активности γ-глутамилтранспептидазы. Клиникодиагностическое значение определения активности ферментов сыворотки (плазмы) крови.
Анализ сдвигов показателей активности ферментов в диагностике заболевания и оценке
эффективности лечения.
Тема 7. Определение остаточного азота и его компонентов. Определение
остаточного азота крови гипобромитным методом (по Раппопорту – Эйхгорну).
Определение мочевины по цветной реакции с диацетилмоноксимом. Определение
содержания креатинина и креатина по методу Яффе. Геморинальная проба (креатинин
клиренс-тест). Мочевая кислота (по методу Мюллера – Зейферта). Определение
содержания индикана в сыворотке крови. Методы исследования аммиака. Определение
содержания оксида азота. Скрининговый метод определения уровня средних молекул (по
методу Бабеля). Клинико-диагностическое значение исследования остаточного азота и его
компонентов.
Тема 8, 9. Пробы коллоидоустойчивости. Проба коагуляции Вельтмана. Тимоловая
проба. Цинк-сульфатная проба. Аспириновый тест. Клинико-диагностическое значение
проб коллоидоустойчивости.
Вариант контрольной работы (образец)
Задание 1: Вам предложена выписка из клинико-диагностического исследования пациента
Д. Определите отклонения от клинических норм биохимических показателей сыворотки
(плазмы) крови. Предположите, какие заболевания предопределяют данные изменения
показателей.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
AlAt
0.70 ммоль/(л∙час)
AsAt
0,60 ммоль/(л∙час)
Холестерол
7,5 ммоль/л
Фосфолипиды общие
0,5 ммоль/л
Фосфатаза кислая
0,23 ммоль/(л∙час)
Фосфатаза щелочная
250 ммоль/(л∙час)
Белок общий
65 г/л
Тимоловая проба
6 ед. S-H
Примерные темы рефератов
Здоровье с биохимической точки зрения. Биохимия в диагностике и лечение
заболеваний.
Элементарный и химический состав организма человека.
Типы тканей человека. Общая характеристика и выполняемые функции,
происхождение тканей человека.
Методы и способы исследования биомолекул организма человека.
Аминокислотный состав организма человека. Методы изучения аминокислот.
Биомедицинское значение аминокислот.
Физиологически активные пептиды. Методы изучения пептидов. Биомедицинское
значение пептидов.
Белковый состав организма человека. Методы определения и изучения белков в
первичной, вторичной, третичной и четвертичной структурах.
Гемопротеины. Миоглобин, его биологические функции и структурная
организация. Кинетика оксигенирования.
Гемопротеины. Гемоглобин. Структурная организация молекулы гемоглобина.
Кинетика оксигенирования гемоглобина. Эффект Бора.
10. Мутантные формы гемоглобина. Патологии, связанные с нарушением
функционирования гемоглобина.
11. Ферменты. Природа ферментативного катализа. Классификация ферментов и
выполняемые или биологические функции.
12. Коферменты. Физиологические и биохимические функции коферментов
(производные водорастворимых витаминов).
13. Изоферменты. Биомедицинское значение изоферментов организма человека, их
значение в диагностике заболеваний.
14. Заменимые аминокислоты. Биосинтез заменимых аминокислот в организме
человека.
15. Заменимые и незаменимые аминокислоты. Пищевая ценность аминокислот.
16. Катаболизм аминокислот. Общие пути катаболизма аминокислот. Катаболизм
углеродного скелета аминокислот.
17. Образование аммиака. Цикл мочевины и его метаболические нарушения.
18. Глицин и его биологически активные производные (гем, пурины, глициновые
конъюгаты, креатин).
19. Аланин и его биологически активные производные (кофермент А,
аланилдипептиды и др.).
20. Серин и его биологически активные производные (сфингозин, пурины,
пиримидины).
21. Гистидин и его биологически активные производные (эрготионин, карнозин,
ансерин).
22. Триптофан и его биологически активные производные (серотонин, мелатонин,
индольные производные).
23. Тирозин и его биологически активные производные (адреналин, норадреналин,
ДОФА, гормоны щитовидной железы).
24. Меланин. Биомедицинское значение меланина.
25. Порфирины. Структура и биологические функции порфиринов. Биомедицинское
значение порфиринов.
26. Желчные пигменты. Метаболизм билирубина в печени и кишечнике. Патологии
обмена билирубина.
27. Физиологически важные углеводы, для организма человека, и их биомедицинское
значение.
28. Лектины.
29. Метаболизм углеводов в организме человека. Гликолитический путь катаболизма
глюкозы и его возможные нарушения.
30. Пентозофосфатный цикл и клинические аспекты нарушений цикла.
31. Гликоген. Метаболизм гликогена в организме человека. Гликогенозы.
32. Регуляция уровня глюкозы в кровяном русле.
33. Физиологически важные липиды, для организма человека, и их биомедицинское
значение.
34. Эйкозаноиды.
35. Врожденные и приобретенные патологии липидного обмена. Методы их
диагностики и клинические проявления.
36. Обмен холестерола в организме человека. Его биомедицинское значение и
возможные нарушения в метаболизме.
37. Перекисное окисление липидов. Клинические последствия перекисного окисления.
Антиоксиданты и антиоксидантная защита.
38. Липидный спектр плазмы крови.
39. Алкоголизм и его влияние на функциональное состояние печени.
40. Проблема ожирения. Гормональный и метаболический аспекты ожирения.
41. Роль бурой жировой ткани в термогенезе.
42. Метаболизм. Фазы метаболизма. Основные метаболические пути и их локализация.
Клинические аспекты нарушений промежуточного обмена.
43. Физиологические и биохимические функции витамина В1. Патологические
состояния связанные с гипо-, гипер- и авитаминозом. Суточная потребность и
основные источники.
44. Физиологические и биохимические функции витамина В2. Патологические
состояния связанные с гипо-, гипер- и авитаминозом. Суточная потребность и
основные источники.
45. Физиологические и биохимические функции витамина В3. Патологические
состояния связанные с гипо-, гипер- и авитаминозом. Суточная потребность и
основные источники.
46. Физиологические и биохимические функции витамина В5. Патологические
состояния связанные с гипо-, гипер- и авитаминозом. Суточная потребность и
основные источники.
47. Физиологические и биохимические функции витамина В6. Патологические
состояния связанные с гипо-, гипер- и авитаминозом. Суточная потребность и
основные источники.
48. Физиологические и биохимические функции витамина В9. Патологические
состояния связанные с гипо-, гипер- и авитаминозом. Суточная потребность и
основные источники.
49. Физиологические и биохимические функции витамина В12. Патологические
состояния связанные с гипо-, гипер- и авитаминозом. Суточная потребность и
основные источники.
50. Физиологические и биохимические функции витамина С. Патологические
состояния связанные с гипо-, гипер- и авитаминозом. Суточная потребность и
основные источники.
51. Физиологические и биохимические функции витамина Н (биотин). Патологические
состояния связанные с гипо-, гипер- и авитаминозом. Суточная потребность и
основные источники.
52. Физиологические и биохимические функции витамина А. Патологические
состояния связанные с гипо-, гипер- и авитаминозом. Суточная потребность и
основные источники.
53. Физиологические и биохимические функции витамина D. Патологические
состояния связанные с гипо-, гипер- и авитаминозом. Суточная потребность и
основные источники.
54. Физиологические и биохимические функции витамина Е. Патологические
состояния связанные с гипо-, гипер- и авитаминозом. Суточная потребность и
основные источники.
55. Физиологические и биохимические функции витамина К. Патологические
состояния связанные с гипо-, гипер- и авитаминозом. Суточная потребность и
основные источники.
56. Физиологические и биохимические функции витаминоподобных веществ.
Патологические состояния связанные с гипо-, гипер- и авитаминозом. Суточная
потребность и основные источники.
57. Гормоны коры надпочечников. Их биомедицинское значение. Патологии,
связанные с нарушением действия данных гормонов.
58. Гормоны мозгового слоя надпочечников. Их биомедицинское значение. Патологии,
связанные с нарушением действия данных гормонов.
59. Половые гормоны. Их биомедицинское значение. Патологии, связанные с
нарушением действия данных гормонов.
60. Гормоны щитовидной железы. Их биомедицинское значение. Патологии,
связанные с нарушением действия данных гормонов.
61. Гормоны поджелудочной железы. Их биомедицинское значение. Патологии,
связанные с нарушением действия данных гормонов.
62. Тканевые гормоны (гистамин, серотонин, амины). Их биомедицинское значение.
Патологии, связанные с нарушением действия данных гормонов.
63. Гормоны гипоталамо-гипофизарной системы. Их биомедицинское значение.
Патологии, связанные с нарушением действия данных гормонов.
64. Элементарный химический состав плазмы крови. Возможные нарушения и их
клинические проявления.
65. Буферные системы организма человека.
Контрольные вопросы к зачету
Биохимия человека, как частный раздел биологической химии. Предмет и задачи
клинической лабораторной диагностики. История функциональной диагностики.
2. Диагностическая ценность определения показателей азотистого обмена
(мочевина, мочевая кислота, креатинин, креатин, аммиак, геморенальные
3. Объект и методы исследования лабораторной диагностики.
4. Патологии ферментного обмена. Диагностическая ценность определения
активности лактатдегидрогеназы и креатинфосфаткиназы.
5.Биохимическая лабораторная диагностика. Биохимические методы исследования
и показатели крови (сыворотки крови) человека.
6. Патологии ферментного обмена. Диагностическая ценность определения
активности кислой и щелочной фосфатаз.
7.Патологии аминокислотного обмена. Наследственные нарушения транспорта
8. Патологии аминокислотного обмена. Наследственные нарушения катаболизма
фенилаланина и тирозина.
9. Основные биохимические показатели сыворотки крови человека и их
диагностическое значение (химические элементы).
10. Наследственные нарушения цикла мочевины.
11. Основные клинико-диагностические показатели крови и сыворотки крови,
характеризующие патологии углеводного обмена.
12. Патологии катаболической и анаболической фаз метаболизма углеводов.
Нарушения метаболизма глюкозы.
13. Основные биохимические показатели сыворотки крови человека и их
диагностическое значение (ферменты).
14. Общая характеристика белкового обмена. Потребность и биологическая
ценность пищевых белков. Динамическое состояние белков в организме. Азотистый
баланс.
15. Основные клинико-диагностические показатели крови и сыворотки крови,
характеризующие патологии липидного обмена.
16. Патологии ферментного обмена. Диагностическая ценность определения
активности альдолазы.
17. Патологии липидного обмена. Нарушения катаболических превращений
липидов в тканях (болезнь Рефеума, синдром Цельвегера, болезнь Тея-Сакса, болезнь
Крабе и др.).
18. Патологии ферментного обмена. Диагностическая ценность определения
активности α-амилазы
19. Патологии липидного обмена. Желчекаменная болезнь.
20. Патологии обмена простых белков. Протеолиз и его нарушения.
21. Патологии липидного обмена. Жировое перерождение печени.
22. Патологии липидного обмена. Вторичные дислипопротеинемии.
23. Диагностическая ценность определения содержания общего белка и его
фракций.
24. Патологии липидного обмена. Первичные дислипопротеинемии.
25. Основные биохимические показатели сыворотки крови человека и их
диагностическое значение (биологические молекулы).
26. Нарушения метаболизма гликогена. Агликогенозы и гликогенозы.
27. Основные биохимические показатели сыворотки крови человека и их
диагностическое значение (гормоны).
28. Патологии катаболической и анаболической фаз метаболизма углеводов.
Нарушения метаболизма галактозы и фруктозы.
29. Основные биохимические показатели сыворотки крови человека и их
диагностическое значение (витамины).
30. Гиперлипопротеинемии (V типов).
5. Образовательные технологии.
При реализации различных видов учебной работы в ходе освоения дисциплины
используются:
- мультимедийные средства обучения;
- модульно-рейтинговые технологии организации учебного процесса;
- тестирование;
- контрольные работы;
- интерактивные технологии
Таблица 5
Виды образовательных технологий, применяемых в ходе освоения дисциплины
№ Вид образовательной
Вид учебной
Краткое описание использования
п/п
технологии
работы, в ходе
образовательных технологий
которой
используется
образовательная
технология
1.
Мультимедийные
Лекционный
В лекционном курсе студентам
средства обучения
курс,
демонстрируются
анимированные
самостоятельная слайды, видео ролики для более
работа,
полного освещения материала. В ходе
реферат
самостоятельной
подготовки
к
студенты разрабатывают с помощью
ПО - "МО PowerPoint" слайды для
более полного освещения излагаемого
материала.
2. Специализированные
Лекционный
При подготовке и чтении лекционного
программы
курс,
курса используется программы пакета
самостоятельная Microsoft Office ("МО PowerPoint,
работа,
Windows
Media
Player,
Internet
тестовые
Explorer"). Указанное ПО используют
задания
студенты в ходе самостоятельной
работы.
В
ходе
проведения
лабораторных
работ
проводится
изучение препаратов с помощью
микроскопов. См. п. 3,6 раздела "Темы
лабораторных
работ"
рабочей
программы.
Всего составлено - 1000 тестовых
заданий
3.
МодульноВсе виды
Данная рабочая программа составлена
рейтинговые
учебной работы с учетом того, что текущий контроль
технологии
знаний студентов и итоговая оценка по
организации
дисциплине
выставляется
с
учебного процесса
применением модульно-рейтинговой
системы оценки.
6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины.
Основная литература:
1.Биологическая химия: учеб. пособие для студентов вузов, обуч. по спец. 032400
"Биология"/ ред. Н . И. Ковалевская . - 3-е изд., испр.. – М.: Академия, 2005. - 256 с. Гриф
УМО
2. Проскурина, И.К. Биохимия. М.: ВЛАДОС, 2003. – 240 с. Гриф МО
3. Комов, В. П. Биохимия: учеб. для студ. вузов, обуч. по напр. 655500
"Биотехнология"/ В. П. Комов, В. Н. Шведова. – М.: Дрофа, 2004. – 640 с. Гриф МО
4. Фролова, О. В. Основы биологической химии (структурная биохимия): [учеб.
пособие]/ О. В. Фролова. – Тюмень: Изд-во ТюмГУ, 2003.
Дополнительная литература:
1. Кнорре, Д. Г. Биологическая химия: учеб. для студентов хим., биолог. и мед. спец.
вузов/ Д. Г. Кнорре; С. Д. Мызина. - 3-е изд. – М.: Высшая школа, 2002. - 479 с.
2. Биохимия человека. В 2-х Т.1. М.: Мир, 2009. – 381 с.
3. Биохимия человека. В 2-х Т.2. М.: Мир, 2009. – 414 с.
4.Биологическая химия: учеб. пособие для студентов вузов, обуч. по спец. 032400
"Биология"/ ред.
5. Н. И. Ковалевская . - 3-е изд., испр.. – М.: Академия, 2009. - 256 с. Гриф
УМОБиохимические основы жизнедеятельности человека: учеб. пособие для студ. вузов/
6. Ю. Б. Филиппович, А. С. Коничев, Г. А. Севастьянова и др.– М.: Владос, 2005. - 407
с. Гриф МО
8.3. Программное обеспечение и Интернет – ресурсы:
1. www.pubmed.com
2. www.medline.ru
3. www.elibrary.ru
9. Технические средства и материально-техническое обеспечение дисциплины.
Учебный процесс по дисциплине «Биохимия человека» проходит в аудиториях №
209, 215 Института биологии Тюменского госуниверситета. Аудитория № 209 оснащена
мультимедийным комплексом, позволяющим воспроизводить слайды, видеоролики и др.